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Para otros usos, consulte UTR .
Compare el ARN no codificante .
El flujo de información genética dentro de una célula. El ADN se transcribe inicialmente en una molécula de ARN mensajero (ARNm). Luego, el ARNm se traduce en una proteína . (Véase el dogma central de la biología molecular ).
Estructura del ARNm, aproximadamente a escala para un ARNm humano

En genética molecular , una región no traducida (o UTR ) se refiere a cualquiera de dos secciones, una a cada lado de una secuencia codificante en una hebra de ARNm . Si se encuentra en el lado de 5 ' , se llama UTR de 5' (o secuencia líder ), o si se encuentra en el lado de 3 ', se llama UTR de 3' (o secuencia de remolque ). El ARNm es el ARN que transporta información del ADN al ribosoma , el sitio de síntesis de proteínas ( traducción ) dentro de una célula. El ARNm se transcribe inicialmentede la secuencia de ADN correspondiente y luego se traduce en proteína. Sin embargo, varias regiones del ARNm generalmente no se traducen en proteína, incluidas las UTR 5 'y 3'.

Aunque se denominan regiones no traducidas y no forman la región codificadora de proteínas del gen, los uORF ubicados dentro de la UTR 5 'pueden traducirse en péptidos . [1]

La UTR 5 'está aguas arriba de la secuencia de codificación. Dentro de la UTR 5 'hay una secuencia que es reconocida por el ribosoma que permite que el ribosoma se una e inicie la traducción. El mecanismo de iniciación de la traducción difiere en procariotas y eucariotas . La UTR 3 'se encuentra inmediatamente después del codón de terminación de la traducción. El 3 'UTR juega un papel crítico en la terminación de la traducción así como en la modificación postranscripcional . [2]

Alguna vez se pensó que estas secuencias a menudo largas eran ARNm inútiles o basura que simplemente se había acumulado a lo largo del tiempo evolutivo. Sin embargo, ahora se sabe que la región no traducida de ARNm está implicada en muchos aspectos reguladores de la expresión génica en organismos eucariotas. La importancia de estas regiones no codificantes está respaldada por el razonamiento evolutivo, ya que de otro modo la selección natural habría eliminado este ARN inutilizable.

Es importante distinguir las UTR 5 'y 3' de otros ARN que no codifican proteínas . Dentro de la secuencia codificante del pre-ARNm , se pueden encontrar secciones de ARN que no se incluirán en el producto proteico. Estas secciones de ARN se denominan intrones . El ARN que resulta del corte y empalme del ARN es una secuencia de exones . La razón por la que los intrones no se consideran regiones no traducidas es que los intrones se cortan y empalman en el proceso de empalme del ARN . Los intrones no están incluidos en la molécula de ARNm madura que se someterá a traducción y, por lo tanto, se consideran ARN que no codifican proteínas.

Historia [ editar ]

Las regiones no traducidas de ARNm se convirtieron en un tema de estudio ya a fines de la década de 1970, después de que la primera molécula de ARNm fuera secuenciada por completo. En 1978, se secuenció completamente la 5 'UTR del ARNm de gamma-globina humana . [3] En 1980, se realizó un estudio sobre el 3 'UTR de los genes duplicados de la alfa-globina humana. [4]

Evolución [ editar ]

La región no traducida se ve en procariotas y eucariotas, aunque la longitud y la composición pueden variar. En los procariotas, la UTR 5 'tiene típicamente entre 3 y 10 nucleótidos de longitud. En eucariotas, la UTR 5 'puede tener de cientos a miles de nucleótidos de longitud. Esto es consistente con la mayor complejidad de los genomas de eucariotas en comparación con procariotas. El UTR de 3 'también varía en longitud. La cola poli-A es esencial para evitar que el ARNm se degrade. Aunque existe una variación en las longitudes tanto de la UTR de 5 'como de la de 3', se ha visto que la longitud de la UTR de 5 'está más altamente conservada en la evolución que la longitud de la UTR de 3'. [5]

Procariotas [ editar ]

La UTR 5 'de los procariotas consiste en la secuencia Shine-Dalgarno (5'-AGGAGGU-3'). [6] Esta secuencia se encuentra 3-10 pares de bases aguas arriba del codón de iniciación. El codón de iniciación es el sitio de inicio de la traducción en proteína.

Eucariotas [ editar ]

La UTR 5 'de los eucariotas es más compleja que la de los procariotas. Contiene una secuencia de consenso de Kozak (ACCAUGG). [7] Esta secuencia contiene el codón de iniciación. El codón de iniciación es el sitio de inicio de la traducción en proteína.

Enlaces a enfermedades [ editar ]

La importancia de estas regiones no traducidas de ARNm apenas comienza a comprenderse. Se están realizando varios estudios médicos que han encontrado conexiones entre mutaciones en regiones no traducidas y un mayor riesgo de desarrollar una enfermedad en particular, como el cáncer. Por ejemplo, se han descubierto asociaciones entre polimorfismos en la región HLA-G 3'UTR y el desarrollo de cáncer colorrectal . [8] Los polimorfismos de un solo nucleótido en el 3 'UTR de otro gen también se han asociado con la susceptibilidad al parto prematuro . [9] Las mutaciones en el 3 'UTR del gen APP están relacionadas con el desarrollo de angiopatía amiloide cerebral . [10]

Estudio adicional [ editar ]

A través del estudio reciente de regiones no traducidas, se ha recopilado información general sobre la naturaleza y función de estos elementos. Sin embargo, todavía hay mucho que se desconoce sobre estas regiones de ARNm. Dado que la regulación de la expresión génica es fundamental para el correcto funcionamiento de las células, esta es un área de estudio que debe investigarse más a fondo. Es importante tener en cuenta que las mutaciones en las regiones no traducidas 3 'tienen el potencial de alterar la expresión de varios genes que pueden parecer no relacionados. [11] Apenas estamos comenzando a comprender los vínculos entre la función adecuada de la región no traducida y los estados de enfermedad de las células.

Ver también [ editar ]

  • Atlas de actividad reguladora de UTR
  • Región de codificación
  • Cinco regiones principales sin traducir
  • Historia de la biología del ARN
  • MiARN
  • Tres regiones principales sin traducir
  • Marcos de lectura abiertos ascendentes (uORF)

Referencias [ editar ]

  1. ^ Vilela, Cristina; McCarthy, John EG (1 de agosto de 2003). "Regulación de la expresión de genes fúngicos a través de marcos de lectura abiertos cortos en la región no traducida 5 'del ARNm" . Microbiología molecular . 49 (4): 859–867. doi : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03622.x . ISSN  0950-382X . PMID  12890013 .
  2. ^ Barrett, Lucy W; Fletcher, Sue; Wilton, Steve D (2013). Regiones genéticas no traducidas y otros elementos no codificantes . Saltador. ISBN 978-3-0348-0679-4.
  3. ^ Chang, JC; Poon, R .; Neumann, KH; Kan, YW (1 de octubre de 1978). "La secuencia de nucleótidos de la región no traducida 5 'del ARNm de gamma-globina humana" . Investigación de ácidos nucleicos . 5 (10): 3515–3522. doi : 10.1093 / nar / 5.10.3515 . ISSN 0305-1048 . PMC 342692 . PMID 318162 .   
  4. ^ Michelson, AM; Orkin, SH (1 de noviembre de 1980). "Las regiones 3 'no traducidas de los genes de la alfa-globina humana duplicados son inesperadamente divergentes". Celular . 22 (2 Pt 2): 371–377. doi : 10.1016 / 0092-8674 (80) 90347-5 . ISSN 0092-8674 . PMID 7448866 . S2CID 54238986 .   
  5. ^ Lin, Zhenguo; Li, Wen-Hsiung (1 de enero de 2012). "Evolución de la longitud de la región no traducida 5 'y reprogramación de la expresión génica en levaduras" . Biología Molecular y Evolución . 29 (1): 81–89. doi : 10.1093 / molbev / msr143 . ISSN 1537-1719 . PMC 3245540 . PMID 21965341 .   
  6. ^ Jin, H; Zhao, Q; González; de Valdivia, EI; Ardell, DH; Stenström, M; Isaksson, LA (abril de 2006). "Influencias en la expresión génica in vivo por una secuencia de Shine-Dalgarno" . Microbiología molecular . 60 (2): 480–492. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05110.x . PMID 16573696 . 
  7. ^ Nakagawa, entonces; Niimura, Yoshihito; Gojobori, Takashi; Tanaka, Hiroshi; Miura, Kin-ichiro (1 de febrero de 2008). "Diversidad de secuencias de nucleótidos preferidas alrededor del codón de inicio de la traducción en genomas eucariotas" . Investigación de ácidos nucleicos . 36 (3): 861–871. doi : 10.1093 / nar / gkm1102 . ISSN 0305-1048 . PMC 2241899 . PMID 18086709 .   
  8. ^ M. Garziera y E. Catamo y S. Crovella y M. Montico y E. Cecchin y S. Lonardi y E. Mini y S. Nobili y L. Romanato y G. Toffoli (2015). "Asociación de los polimorfismos HLA-G 3′UTR con cáncer colorrectal en Italia: una primera idea". Revista Internacional de Inmunogenética . 43 (1): 32–39. doi : 10.1111 / iji.12243 . PMID 26752414 . Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  9. ^ Zhu, Qin; Chen, Ying; Dai, Jianrong; Wang, Benjing; Liu, Minjuan; Wang, Yun; Tao, Jianying; Li, Hong (1 de enero de 2015). "Los polimorfismos de metilentetrahidrofolato reductasa en la región 3 'sin traducir están asociados con la susceptibilidad al parto prematuro" . Pediatría traslacional . 4 (1): 57–62. doi : 10.3978 / j.issn.2224-4336.2015.01.02 . ISSN 2224-4344 . PMC 4729064 . PMID 26835361 .   
  10. ^ G. Nicolas y D. Wallon y C. Goupil y A.-C. Richard y C. Pottier y V. Dorval y M. Sarov-Riviere y F. Riant y D. Herve y P. Amouyel y M. Guerchet y B. Ndamba-Bandzouzi y P. Mbelesso y J.-F. Dartigues y J.-C. Lambert y P.-M. Preux y T. Frebourg y D. Campion y D. Hannequin y E. Tournier-Lasserve y SS Hebert y A. Rovelet-Lecrux (2016). "Mutación en la región 3 'no traducida de APP como determinante genético de la angiopatía amiloide cerebral" . Revista europea de genética humana . 24 (1): 92–98. doi : 10.1038 / ejhg.2015.61 . PMC 4795229 . PMID 25828868 .  Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  11. ^ Chatterjee, Sangeeta; Pal, Jayanta K. (1 de mayo de 2009). "Papel de las regiones 5 'y 3' no traducidas de ARNm en enfermedades humanas" . Biología de la célula . 101 (5): 251–262. doi : 10.1042 / BC20080104 . ISSN 1768-322X . PMID 19275763 . S2CID 22689654 .   

Enlaces externos [ editar ]

  • http://highered.mheducation.com/sites/0072507470/student_view0/chapter3/animation__mrna_synthesis__transcription___quiz_1_.html
  • http://highered.mheducation.com/sites/0072507470/student_view0/chapter3/animation__how_translation_works.html
  • http://utrsite.ba.itb.cnr.it/index.php/default/
  • https://www.youtube.com/watch?v=kz4f7vlQFnM
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